JPS5928499A - 糖液清浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は糖液の清浄方法に関するものであり、糖液中の
不純物である懸濁物質、コロイド物質１色素成分等を炭
酸飽充で除去する際に、この除去効果と生成する固形物
の沢過性の向上を目的とするものである。

従来から糖液を精製する場合９粒状活性炭沢過、骨炭沢
過、イオン交換処理などの精製工程の前処理として、炭
酸飽充が行なわれている。

炭酸飽充は糖液に水酸化カルシウムを添加し９次いで煙
道ガス等を吹き込んで水酸化カルシウムと煙道ガス中の
炭酸ガスを反応させ。

生成する炭酸カルシウムに糖液中の懸濁物質。

コロイド物質９色素成分等の不純物を合体せしめて除去
するものである。

しかしながら従来の炭酸飽充の処理効果はけっして満足
できるものでなく、かつ反応後の固形物の沢過性が悪く
９回液分離に多大なエネルギーを要するという欠点があ
った。

本発明者等はこの点に鑑みて、炭酸飽充において懸濁物
質、コロイド物質９色素成分等の除去効果を上昇させ、
かつ炭酸飽充反応後の固形物の濾過性を向上させるべく
種々の検討を行なった結果、炭酸飽充反応の後半に超微
粒子状の強塩基性陰イオン交換樹脂を添加すると、懸濁
物質、コロイド物質９色素成分等の除去率および固形物
の濾過性が飛躍的に向上することを知見した。捷だ前記
反応にさらにリン酸を添加して反応させると懸濁物質。

コロイド物質７色素成分等の除去率がさらに上昇するこ
とも知見した。

本発明は上述した知見に基づいてなされたもので、その
第１発明は不純物を含む糖液を炭酸飽充するにあたり、
炭酸飽充反応の後半にｌＯ〜ｌｏｏｏｐｐｍの超微粒子
状の強塩基性陰イオン交換樹脂を添加することを特徴と
する糖液清浄方法であり、またその第２発明は不純物を
含む糖液を炭酸飽充するにあたり、炭酸飽充反応を少量
の水酸化カルシウムが残留する状態で終了させるか、あ
るいは炭酸飽充反応の終了後に新らだに少量の水酸化カ
ルシウムを添加し１次いで当該水酸化カルシウムが存在
する糖液にリン酸とｌＯ〜１１０００ｐｐの超微粒子状
の強塩基性陰イオン交換樹脂を添加することを特徴とす
る糖液清浄方法である。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明の第１発明および第２発明に用いる超微粒子状の
強塩基性陰イオン交換樹脂（以下。

超微粒子状陰イオン交換樹脂という）は１粒Ａ　　　　
　　　　　　　　　Ａ 子の直径が１．５ｇａａ以下のもので、０．０１〜１．
５ｍの範囲に分布し、肉眼では粒子の形状を確認するこ
とは不可能で、特にＱ、Ｑｌ、ｃｃｍ近辺のものはウィ
ルスの直径に近く、電子顕微鏡でやっとその形状が確認
できる程の超微粒子状であり、市販品としてはたとえば
アンバーライト（登録商標、以下同様）ウルトラファイ
ンレヂンＰＸＳＢがある。

本発明の第１発明は不純物を含む糖液を炭酸飽充するに
あたり、炭酸飽充の後半に超微粒子状陰イオン交換樹脂
を添加するものであるが９本発明により以下のような効
果を奏する。

すなわち前述したごとく本発明に用いる超微粒子状陰イ
オン交換樹脂は粒径が極端に小さいので１色素成分等の
不純物を吸着する反応速度が通常の陰イオン交換樹脂の
それとは比較にならぬ程速い。またこのように超微粒子
状であるから液中にコロイド状として分散するが、当該
陰イオン交換樹脂の表面電価と残留する懸濁物質、コロ
イド物質、および生成した炭酸カルシウムの微粒子の表
面電価が相反することにより１両者が凝集し、沈降性で
ある超微粒子状陰イオン交換樹脂特有の効果であり、こ
れ以外のイオン交換樹脂では本発明の効果を達成するの
は困難である。

なお本発明に用いる超微粒子状陰イオン交換樹脂を、懸
濁物質、コロイド物質９色素成分等の不純物が存在する
糖液に直接添加して反応させても前述したような効果は
達成し得る。

しかしながら、この場合はその処理液の清浄度を満足し
得るためには、当該陰イオン交換樹脂の添加量を極端に
多くせねばならず。

添加した当該陰イオン交換樹脂が使い捨てであることを
考えればコスト的に採算が合わず。

全く実用性に欠ける。

この点１本発明は懸濁物質、コロイド物質。

色素成分等の不純物を含む糖液をまず炭酸飽充し、当該
処理によって除去し易い不純物を先に炭酸カルシウムに
合体させて除去し２次いで炭酸飽充の後半に超微粒子状
陰イオン交換樹脂を添加して、炭酸飽充反応で除去し得
なかった残留する不純物および微粒子状の炭酸カルシウ
ムを当該陰イオン交換樹脂で吸着あるいは凝集させるの
で、その添加量を少なくすることができ実用的である。

なお本発明において炭酸飽充反応の後半という意味は炭
酸飽充反応が終了した時点まて含むものであり、炭酸飽
充反応を終了した後に超微粒子状陰イオン交換樹脂を添
加してもさしつかえない。但し、炭酸飽充反応の前半あ
るいは中間に当該陰イオン交換樹脂を添加すると本来て
あれば炭酸飽充て除去できる不純物１で当該陰イオン交
換樹脂の吸着あるいは凝集の対象物となってし甘い、当
該陰イオン交換樹脂の有効利用の点で好ましくない。

次に超微粒子状陰イオン交換樹脂の添加量を説明すると
、前述したごとく当該添加量を多くすればする程処理性
能的には満足するが。

しかしコスト的に採算が合わなくなり実用的でなくなる
。この実用性から考慮して添加量は１１０００ｐｐ以下
とする必要があるが９通常は２０〜５００ｐｐｍの添加
量で充分である。なお添加量を６４り少なくすると本発
明の効果を達成できず、少なくともｌ　Ｏｐｐｍ以上添
加する必要がある。

また超微粒子状陰イオン交換樹脂を糖液に添加するに際
しては、当該陰イオン交換樹脂を純水なとに分散させて
適当な濃度のエマルジョンとし、当該エマルジョンを炭
酸飽充反応の後半に糖液に添加するとよい。

次に本発明の第２発明を説明すると、第２発明は炭酸飽
充を若干改良し、この改良した炭酸飽充に超微粒子状陰
イオン交換樹脂を用いるもので、炭酸飽充反応を少量の
水酸化カルシウムが残留する状態で終了させるか、ある
いは炭酸飽充反応の終了後に新らだに少量の水酸化カル
シウムを添加し１次いでこのような水酸化カルシウムが
存在する糖液にリン酸と１０〜１１０００ｐｐの超微粒
子状陰イオン交換樹脂を添加するものである。

糖液を炭酸飽充するにあたり、前述したような手法によ
り５０〜１０．ＯＯｐｐｍの未反応の水酸化カルシウム
を存在させ１次いで当該水酸化カルシウムを中和するに
要する量のリン酸を添加り、　、　　リン酸カルシウム
を生成させると。

炭酸飽充反応では除去し得なかった残留する色素成分を
当該リン酸カルシウムに吸着せしめることができ、特に
色素成分の除去には効果があることを本発明の出願人は
既に知見として得ていた。

しかしながらこの方法は色素成分の除去効果は向上する
ものの逆に固形物の沢過性能が低下するという欠点があ
り、工業化に問題があった。

ところが本発明のごとくこの反応に超微粒子状陰イオン
交換樹脂が加わると１色素成分の除去効果がさらに向上
するとともに、固形物の濾過性が飛躍的に向上すること
を知見した。

この固形物の濾過性が向上する効果は残留する懸濁状あ
るいはコロイド状の不純物および炭酸カルシウムの微粒
子と新らだに生成されたリン酸カル・／ラムの微粒子が
、添加した超微粒子状陰イオン交換樹脂によって凝集す
るだめと考えられる。

第２発明における超微粒子状陰イオン交換樹脂の添加量
も、前述したごと＜１０〜ｌｏ００ｐｐｍの範囲が好ま
しく９通常は２０〜５００ｐｐｍで充分である。また添
加方法もエマルジョン状の当該陰イオン交換樹脂を糖液
に添加するとよい。なお超微粒子状陰イオン交換樹脂の
添加時期としては、リン酸と同時に添加してもよいし、
リン酸を添加してリン酸カルシウムを生成し、その後に
添加してもよく、いずれも本発明の効果を達成し得る。

捷だ前述したごとく、炭酸飽充の後半あるいは改良した
炭酸飽充に超微粒子状陰イオン交換樹脂を添加すると、
生成した炭酸カルシウム、あるいは炭酸カルシウムとリ
ン酸カルシウムの混合物等のフロックは沈降性が飛躍的
に増加するので、尚該フロックを沈降させだ後その上澄
′液を濾過することもでき、これにより濾過装置の負担
をさらに低減させることができる。

以上説明したごとく９本発明の第１発明。

第２発明ともに極少量の超微粒子状陰イオン交換樹脂を
単に添加するのみで、脱色率および固形物の濾過性を向
上させることができ。

しだがって後段の各種精製装置の負担を低減させること
ができるとともに、炭酸飽充で生成するフロックの濾過
におけるエネルギー消費を大巾に低下させることができ
る。また本発明は超微粒子状陰イオン交換樹脂の添加設
備を追加するのみて、従来の炭酸飽充装置をそのまま利
用でき、新らだな濾過設備を設置する必要がなく、設備
費もそれ程増加させないという利点もある。

以下に本発明の効果をより明確にするだめに実施例につ
いて説明する。

実施例−１ 精製糖工場の粗糖液（Ｂｘ６５．　ｐＨ６，５＋色価（
ｒ、ｂ、ｕ　）　１５００　、灰分０．１５％、酸性ア
ルコール濁度７５チ）ＩＱに水酸化カルンウム１０２を
。

水に溶解させたスラリー状で添加し、６０℃に加温後、
　ｐＨが８．５になるまで炭酸ガス（煙道ガスを用いた
）を吹き込み炭酸飽充を行なった。次いでここに超微粒
子状陰イオン交換樹脂アンバーライトウルトラファイン
レジンＰＸＳＢを乾燥樹脂換算で１１００ｐｐ炭酸飽充
糖液に添加し、１５分間攪拌して反応を行ったのちに沈
整した。

その結果、約５分間で生成フロックは沈殿し、上澄液と
フロックの界面が明確に観察できた。この上澄液とフロ
ックをデカンティション＝して分離し、上澄液をＡｉ、
　２Ｐ紙を用いて濾過し、そのＰ液の色価と濁度を測定
した。

また上澄液についてニコルンン方式の濾過性も測定した
。その結果を発明方法−１として第１表に示しだ。

まだ比較のために従来方法として１本発明と全く同じ条
件で炭酸飽充だけを行ない、超微粒子状陰イオン交換樹
脂を添加しない場合の上澄液について同じように色価と
濁度を測定し、またニコルンン方式の濾過性も測定し。

比較例−１として第１表に示した。

さらに比較するだめ本発明と同じ粗糖液を用いて炭酸飽
充をすることなく、直接１１００ｐｐの超微粒子状陰イ
オン交換樹脂を添加反応させ、その上澄液について同じ
ように色価と濁度を測定し、まだニコルソン方式の濾過
性も測定し、比較例−２として第１表に示した。

第　　１　　表 なお第１表において９色価、濁度、濾過性は以下のよう
にして測定した。

色価；試料をｐＨ’７．０およびＢＸ５０±０．２に調
整を測定して次式により求めた。

色価（ｒ、ｂ、ｕ）− ここでｂ；セルの長さ 光度を測定して次式により吸光係数を 求め。

吸光係数から表により透光百分率ＴＳ を求め１次いで以下の式より濁度を求 めた。

濁度＝１００−ＴＳ η５過性：試料をニコルソン沢過試験器に満たし、温度
２０±１℃で１にり／ｃ４Ｇの窒素ガスで加圧し、試料
を沢過し、最初 の２分間は廃棄し１次の５分間の沢 液の重量を示す。

実施例−２ 原料糖（生産地タイ、糖度９７，１　％　＋水分０．４
係、還元糖０．８４　％　、灰分０．４９　％　、色価
（ｒ、ｂ、ｕ）１０．９８４）を水に溶解してＢｘ　５
５の粗糖液を調整した。

当該粗糖液ｌｆｌに、水酸化カルシウムのスラリーを加
えながらｐＨを９．０に維持するように炭酸ガスを吹き
込んで炭酸飽充を行なった。

なお反応温度を５５〜６５℃とし、水酸化カルシウムの
添加量が糖の固形物に対して約１％になるまで続行した
。次いで当該ｐＨ９，０の糖液にリン酸を約１５０ｐｐ
ｍ添加してｐＨを７．０に調整した後、温度を７０’Ｃ
に上昇させて約５分間反応させた。続いて前記糖液に超
微粒子状陰イオン交換樹脂アンバーライトウルトラファ
インレジンＰＸＳＢを乾燥樹脂換算で２００ｐｐｍ添加
し、攪拌を１５分間続けて反応させた。反応液を１５分
間沈整するとフロックは沈殿し、上澄液とフロックの界
面が明確に観察できた。

この上澄液とフロックをデカンテインヨンして分離し、
上澄液を４２　Ｐ紙を用いてｒ過し。

そのｒ液の色価と濁度を測定した。また上澄液について
ニコルソン方式の濾過性も測定した。その結果を発明方
法−２として第２表に示しだ。

また比較するだめ、同じ粗糖液を用いリン酸を添加しな
い通常の炭酸飽充を行ない、その時の色価、濁度、濾過
性を同様にして測定し、比較例−３として第２表に示し
た。

さらに比較するため、同じ粗糖液を用い。

本発明と全く同じ条件で炭酸飽充およびリン酸添加を行
ない、超微粒子状陰イオン交換樹脂を添加しない場合の
上澄液について、同じように色価、濁度、濾過性を測定
し、比較例−４として第２表に示した。

第　　２　　表 実施例−３ 精製糖工場の粗糖液（Ｂｘ　６５．　ｐＨ６，５，色価
（ｒ、ｂ、ｕ）　１５００．　　灰分０．１５％、　　
酸性アルコール濁度７５％）１犯に水酸化カル７ウムＩ
ＣＮＦを。

水に溶解させたスラリー状で添加し，６０℃に加温後，
遊離の水酸化カルシウムが２００　ｐｐｍ前後残留する
ような点まで炭酸ガスを吹き込み，炭酸飽充を行なった
。

次いで炭酸飽充糖液にリン酸を１００　ｐｐｍ添加し，
続いて超微粒子状陰イオン交換樹脂アンバーライトウル
トラファインレジンＰＸＳＢを乾燥樹脂換算で１００　
ｐｐｍ添加し，７０℃に加温して１５分間攪拌して反応
させた。

反応液を１５分間静置した後，その上澄液について実施
例−１と同じように色価および酸性アルコール濁度を測
定し，その結果を発明方法−３として第３表に示しだ。

一方同じ粗糖液について同じ量の水酸化カルシウムを添
加し，通常の方法，すなわち遊離の水酸化カルシウムが
ほとんど残留しない条件テ炭酸飽充を行ない，この反応
の終了後に新らたに水酸化カルシウムをｌｏｏｐｐｍ添
加し。

次いてリン酸を１００　ｐｐｍ添加し，続いて発明方法
−３と同じ量の超微粒子状陰イオン交換樹脂を添加し，
その上澄液について同じように色価および酸性アルコー
ル濁度を測定した。

その結果を発明方法−４として第３表に示した。

また比較するために同じ粗糖液について同じ量の水酸化
カル７ウムを添加し，リン酸を添加しない通常の炭酸飽
充を行ない，その上澄液について同じように色価および
酸性アルコール濁度を測定し，比較例−５として第３表
に示した。

第　　３　　表 なお第３表において酸性アルコール濁度は以下のように
して測定した。

すなわちＢＸ４０に調整した試料１００ｍｇ［濃塩酸２
０ｍ１を加え、さらにエタノール２００ｍ／を加えてす
ばやく攪拌する。１時間放置した後。

の透過率を測定し、この値を酸性アルコール濁度とした
。

手続補正書（方式） １、事件の表示 昭和５７年特許願第１３８６１８号 ２　発明の名称 糖液清浄方法 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 住所　　愛知県碧南市玉津浦町３番地 名称　伊藤忠製糖株式会社 住所　　東京都文京区本郷５丁目５番１６号名称　　（
４４０）　　オルガノ株式会社４、代理人　　〒１１３ 住所　　東京都文京区本郷５丁目５番１６号５、補正命
令の日付 昭和５７年１１月１２日（発送日　昭和５７年１１月３
０日）ａ　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容　　　　別紙のとおり 明細書中の下記事項を訂正願います。

／，第１３頁９行目〜１４行目に 「　　　　第、表 発明方法−１　　６０　　　４０５　　１．０　　３１
５　　７３．０比較例−１　　ｅｏ　　　＋３１６　　
１．２　　　６１　　４５．６比較例ー２　　６０　　
コ，３５０　　２．０　　　１２　　１０．０」 とあるのを 「　　　　第１表 」 と訂正する。

λ．第第１貫 ［色価（ｒ．ｂ．ｕ）　＝ １０００×（−ｔＯｇＴ４２０ｎｍ＋２ｔＯｇＴ７２０
ｎｍ）Ｘｃ 」 とあるのを ［色価（ｒ．ｂ．ｕ）＝ 」 と訂正する。

３、第１４頁１０行目〜１１行目に 」 とあるのを と訂正する。

弘第１７頁１行目〜６行目に 「　　　　第２表 発明方法−２５０１，２０００，１６０８９゜ｌ比較例
−３５０４，６００２，５３２５８，１比較例−４５０
３，５０００，５７６８，１」 とあるのを 「　　　　第２表 」 と訂正する。

よ第１９頁２行目〜７行目に 「　　　　第３表 発明方法−３６０’３２０　　　’７Ｂ、”　　　９０
．５発明方法−４６０３０５’７９．’７　　　９１．
５比較例−５６０８１６４５，６８３，０とあるのを 「　　　　第３表 」 と訂正する。

以　　上 手続補正書（自発） 昭和５８年５月／Ｊ＞日 特許庁長官　若　杉　和　夫　　殿 ／、事件の表示 昭和５７年特許願第１３８６１８号 ２、発明の名称 糖液清浄方法 ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 弘代理人〒１１３ 左補正の対象 明細書の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の欄乙、
補正の内容 別紙のとおり。

明細書中の下記事項を訂正願います。

／、特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する。

コ、第３頁２行目に「固液分離」とあるのを「固液分離
」と訂正する。

３、第３頁下から２行目〜最下行に「１０〜１１０００
ｐｐの超微粒子状の強塩基性陰イオン交換樹脂」とある
のを１１Ｏ〜１１０００ｐｐの粒子径０．０１−１．５
μの超微粒子状強塩基性陰イオン交換樹脂」と訂正する
。

弘第４頁７行目〜８行目に「１０−ｘｏｏｏｐｐｍの超
微粒子状の強塩基性陰イオン交換樹脂」とあるのを１１
０〜１０ｏＯｐｐｍの粒子径帆０１〜１．５μの超微粒
子状強塩基性陰イオン交換樹脂」と訂正する。

よ第８頁５行目にある「純水などに分散させて」の文章
を削除する。

乙、第１２頁４行目〜５行目に１次いでここに超微粒子
状陰イオン交換樹脂」とあるのを［次いでここに粒子径
の分布０．０１〜１．５μの超微粒子状陰イオン交換樹
脂」と訂正する。

７第１３頁４行目〜５行目に［直接１００　ｐｐｍの超
微粒子状陰イオン交換樹脂」とあるのを１直接１１００
ｐｐの同様な超微粒子状陰イオン交換樹脂」と訂正する
。

と第１５頁１４行目〜１５行目に［超微粒子状陰イオン
交換樹脂」とあるのを「粒子径の分布０．０１〜１．５
μの超微粒子状陰イオン交換樹脂」と訂正する。

り第１７頁下から４行目に「超微粒子状陰イオン交換樹
脂」とあるのを「粒子径の分布０．０１〜１．５μの超
微粒子状陰イオン交換樹脂」と訂正する。

特許請求の範囲 （１）不純物を含む糖液を炭酸飽充するにあたり・炭酸
飽充反応の後半に１０〜１１０００ｐｐの粒子径０．０
１〜１．５μの超微粒子状強塩基性陰イオン交換樹脂を
添加することを特徴とする糖液清浄方法（２）生成する
固形物を沈降分離し・その上澄液を濾過する特許請求の
範囲第１項記載の糖液清浄方法

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）不純物を含む糖液を炭酸飽充するにあだシ。 ＰＩ’ル 炭酸飽充反応の後半に１０−１０００ＰＰＰの超微粒子
   状の強塩基性陰イオン交換樹脂を添加することを特徴と
   する糖液清浄方法
2. （２）生成する固形物を沈降分離し、その上澄液を沢過
   する特許請求の範囲第１項記載の糖液清浄方法
3. （３）不純物を含む糖液を炭酸飽充するにあたり。 炭酸飽充反応を少量の水酸化カルシウムが残留する状態
   で終了させるか、あるいは炭酸飽充反応の終了後に新ら
   たに少量の水酸化カルシウムを添加し９次いで当該水酸
   化カルシウムが存在する糖液に・リン酸と１０〜１１０
   ００ｐｐの超微粒子状の強塩基性陰イオン交換樹脂を添
   加することを特徴とする糖液清浄方法
4. （４）生成する固形物を沈降分離し、その上澄液を沢過
   する特許請求の範囲第３項記載の糖液清浄方法